基于思維培養的小學科學課探究式教學模式
——以“電路暗箱”一課為例

孫春燕 （江蘇省南通市通州區實驗小學）

小學科學是培養學生科學素養的啟蒙課程，以探究式學習為主要方式。探究式學習是一種研究性學習，學生通過做、思結合的方法去探索問題，自己建構知識。科學探究不僅倡導學生動手做、做中學，而且強調做思融合，思維是科學探究的核心，做只是其中的一種手段，思維是探究的起點與歸宿。思維能力是關鍵能力的核心，在科學教學中，既要培養學生動手實踐能力，又要培養學生的科學思維、數學思維、技術思維、工程思維等方面的思維能力。如今部分科學課堂出現兩種極端現象：一種是忽視動手做，只給學生講解，引導學生推理，卻很少讓學生動手做，探究缺少實踐操作的支撐；另一種是過分強調動手操作，忽視科學思維，忽視數據分析與邏輯推理。最好的科學探究是做思合一，以實踐操作為手段，以思維培養為核心，在做中思，以做促思，在思中做，以思助動。指向思維培養的科學探究教學有著獨特的模式，筆者結合“電路暗箱”一課教學，談談基于思維培養的小學科學課探究式教學的具體操作模式。

一、創設情境，引發認知沖突

情境催生情感，情境促進認知，情境對學生思維具有暗示啟迪作用。具體形象的場景，可以刺激學生視聽感官，容易吸引學生注意，喚起學生情感體驗，點燃學生思維火花。科學教學離不開情境，情境是開啟興趣與思維大門的鑰匙。科學課堂中創設的情境，要有趣味性，能夠引起學生好奇，激發學生興趣，調動學習動機。科學課堂中創設的情境，要有思考性，能夠誘發學生思考，打破思維平衡，引起認知沖突，激發探究欲望。

創設情境，引發認知沖突，是科學探究式教學的第一個環節。科學教學情境不僅要能激發學生興趣，激起學生內在動機，使他們成為科學探究的主人，還要能引發學生認知沖突，讓學生已有認知結構與當前情境之間產生矛盾和沖突，驅使他們的舊知與新知之間產生差距從而造成心理失衡，以觸發和激活學生的思維。引發認知沖突是培養思維的前提，而情境是最好的引思策略，在情境的土壤中，思維的種子更容易萌芽，思維之花綻放得更加艷麗。創設的情境要真實，要有生活味道，要有思疑性，要能夠對學生原有認知產生刺激，以促使學生認知產生強烈沖突，從而驅動學生產生新的內需，促進他們問題探究意識的形成。在教學“電路暗箱”一課時，可以創設這樣一個問題情境：“小強不小心把心愛的玩具小汽車摔壞了，里面的兩根導線都露出來了，大家能想辦法判斷這兩根導線哪條是斷開的，哪條是連接的嗎？”筆者邊講述邊出示玩具小汽車，同時顯露出求助的表情。“用檢測器來檢驗，如果燈泡亮，說明導線連接，如果燈泡不亮，說明導線斷開。”情境激發了學生認知沖突，同時喚醒了已有學習經驗，他們聯想到前一課中檢測物體導電性的電路檢測器，認為可以借助檢測器來判斷暗箱中的通路和斷路。

二、合作探究，促進思維互動

“交流往往比閉門勞作更能啟迪心智。”交流是一種合作性交談，是思想匯聚的重要路徑。思維發展需要合作交流，合作能夠釋放出巨大的力量與智慧，交流能夠碰擦出耀眼的思維火花。基于思維培養的科學教學，需要合作探究，以促進學生思維互動，分享碰撞。合作探究，促進思維互動，是科學教學的第二個環節。

（一）小組討論制定計劃

“預則立不預則廢。”有效的科學探究不能打無準備之仗，要預先設定好探究計劃，準備好探究路線圖，有了計劃學生才有明確的目標和方向，探究活動才會得心應手，才能獲得成效。因此，教師首先引導學生猜想假設，請各小組討論探究方案，制定研究計劃，在有了精心而合理的設計后，再讓學生實施操作探究。

制定計劃的過程實際上是一個思維訓練的過程，組內成員之間相互討論，紛紛獻計獻策，分享各自觀點，提出不同意見，修正完善計劃，計劃方案是小組集體智慧的結晶。在教學“電路暗箱”一課時，引出電路檢測器后，筆者又提出新問題：“如果把燈泡、電池連入檢測器中，燈泡亮度會有怎樣的變化？”在學生猜測后，筆者讓學生小組合作，動手操作驗證。合作探究完善了電路認知，促使學生的潛在思維從微觀轉向宏觀。接著，出示電路暗箱，提出本課的核心任務：設計暗盒，交換檢測。筆者沒有急于讓學生動手，仍然讓各組學生討論設計方案，制定檢測計劃。

（二）分組實驗搜集證據

實驗是科學探究的基本方法，是借助專門的儀器設備模擬或者改變研究對象，使一些現象發生或過程再現，旨在為分析提供信息，為結論的獲得提供證據。分組實驗是科學探究的必備環節，把學生分成若干小組，利用集體的智慧和力量，完成比較復雜的實驗任務。

分組實驗是一個動手做的環節，是執行方案計劃的階段，該階段也是學生比較活躍的時候，為了提高分組實驗的有效性，教師必須發揮好主導作用，讓學生明確實驗要求，掌握實驗步驟。要求小組合理分工，精誠合作。在學生實驗過程中，教師要眼觀六路，耳聽八方，及時組織課堂紀律，對學生實驗予以指點，為學生的實驗安全以及任務的完成保駕護航。在教學“電路暗箱”一課中，當各組將空暗盒設計成連接有各種電路元件的暗盒之后，筆者讓相鄰兩組交換電路暗盒，并且互相檢測暗盒里的電路，邊檢測邊記錄，根據檢測結果畫出電路圖。在學生動手實驗之前，筆者提出幾個注意點，如“不準打開暗盒”“檢測有序，不重復、不遺漏”，讓學生再次明確實驗要求，以提高實驗完成的有效性。在學生實驗過程中，教師來回巡視，監督指導，為學生實驗助力加油。

（三）共同研討得出結論

共同研討是合作探究的第三步，是在分組實驗的基礎上，各小組展示匯報各自的實驗過程與結果，展開互動交流，一起對實驗中搜集到的信息進行分析討論，進行歸納概括，從而得出結論。該環節是一個集體合作的過程，是一種全體互動交流，是成果分享與思維碰撞的過程，該環節既訓練了學生表達能力，又促進了學生思維互動，培養了學生思維能力。

在交流研討過程中，教師既要“讓”又要“引”，要讓出位置和時間，讓學生成為交流的主體，同時要發揮好導向性，設計好討論的問題，適當啟發點撥，以提高學生研討的實效性。在教學“電路暗箱”一課中，在各組實驗結束之后，筆者先讓小組成員內整理記錄材料，分析實驗現象，畫出暗箱電路圖。接著，組織各組匯報交流，分享探究成果。讓小組代表說說檢測現象，展示電路圖，同時請其他小組學生進行評價，判斷他們的檢測是否有道理，說說出現的每種檢測結果的依據。該過程為學生提供了展示表達以及思維交鋒的機會，促使學生思維從無序走向有序狀態，充分培養了學生的逆向思維、批判思維與發散思維，使他們的思維更具嚴密性與系統性。

三、反思調節，實現思維進階

自我反思是自己回過頭來思考，是一種思維的凝練，可以實現思維進階，達到經驗積累。反思調節是基于思維培養的小學科學探究教學模式的最后一環，即學生對學習過程與學習成果進行自我反思，反思自己的成敗得失，并且在反思的基礎上，不斷調節自己，不斷完善自己，實現融會貫通，學會應用遷移，從而使自己得到質的飛躍，邁向更高的一個層次。

在教學“電路暗箱”一課中，當各組學生充分研討交流之后，筆者讓學生親手打開暗箱，看暗箱里到底是怎樣的電路，是否與繪制的電路圖一致。在觀察驗證結果之后，筆者引導學生回顧實驗過程，找出當初出錯的原因所在，重新檢測電路，修正完善電路圖。讓學生反思自己的探究經歷，談談解電路暗箱時還需要注意什么？說說有什么收獲和感想？引導學生進一步總結得出：不同的連接方式會出現不同的現象，同一種現象也可能存在不同的連接方式。反思讓教學有始有終，學生在反思中調節思路，優化思想，反思為教學畫上圓滿句號，同時促進學生的思維進階。

基于思維培養的科學教學是思維型課堂，需要教師更新教學理念，優化教學模式，引導探究式學習，通過情境激引思維，合作強化思維，反思凝聚思維，在以思維為核心的教學中提升學生科學素養。